幹細胞是熱點研究領域。近10年間，我國幹細胞研究成就斐然：培養出世界首只非胚胎來源的完整生命iPS（誘導多功能幹細胞）鼠，世界上首次獲得活體iPS克隆豬，發現評判幹細胞“好壞”的分子標示，揭示體細胞逆轉為多功能細胞的啟動機制，用單倍體細胞開闢了新的幹細胞來源……近幾年不斷涌現的“世界第一”，讓中國幹細胞成為一張閃亮的名片。

　　應用：

　　再生醫學前景無限

　　讓癱瘓的人起床行走，讓皮膚細胞“轉行”做人工肝……這些不是神話，而是我國幹細胞科學家們正在進行的實驗。

　　“理論上，所有組織都可能再生。”中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員戴建武説，幹細胞是一種未充分分化、尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官的潛在功能，被稱為“萬用細胞”，是再生醫學的核心成分。未來，當再生醫學技術高度發達以後，我們可以用幹細胞在體外製造各種有功能的組織和器官，像汽車換零件一樣，為人體更換器官。

　　戴建武剛做完一份安全評估報告。今年1月中下旬，研究團隊先後在3家臨床醫院進行了5例脊髓損傷修復手術，術後4周觀察結果顯示，未見相關不良反應。“這5例手術中，支架材料與幹細胞移植的複合運用，利用電生理技術探測並手術清除會阻礙神經再生的瘢痕組織，都是世界上首次用於人體脊髓損傷修復手術。”

　　當然，清瘢和支架這兩種技術都已在動物實驗中獲得成功。曾有一條比格犬，脊髓神經被切斷了整整5毫米，毫無疑問地癱瘓了。之後，研究人員給它做手術，在它脊髓缺損處填上一種束狀的滴有脊髓幹細胞的白色生物材料——神經再生膠原支架，以引導神經再生。大約5個月後，奇跡出現，比格犬可以重新站起來走了。

　　像這樣的小狗不只一條。戴建武團隊在5個批次的170多條狗身上，做過修復各種類型脊髓損傷的試驗，並在今年初開始了臨床實驗。

　　此前，國際上用幹細胞修復人體脊髓損傷的嘗試均未獲成功。戴建武的新方案有望完成世界首例使癱瘓病人恢復運動或感知能力的臨床試驗，但奇跡能否出現，尚需一年的術後觀察期。

　　實驗中用到的支架材料是我國的獨門絕活，有國際專利。從2003年回國起，戴建武就在做這類膠原支架材料，讓它與幹細胞技術結合，引導組織再生。“人體不同組織損傷後都會分泌生長因子，我們的膠原支架可與近10種生長因子結合，作為橋梁更好引導不同組織的再生。”

　　他們做過骨、心肌、膀胱、外周神經等多種組織再生的動物實驗，其中活性骨材料已完成多中心臨床實驗。目前更具影響的是2006年由南京鼓樓醫院副院長胡婭莉提出並被列入合作研究計劃的課題“子宮內膜再生治療不育症”。每月都會脫落再生一次的女性子宮內膜，看起來比複雜脆弱的中樞神經細胞再生簡單，真做起來還是一波三折，足足花了好幾年。

　　做大型動物實驗時，豬牛羊三牲中，戴建武最先排除了豬。“因為豬是多胎，牛羊都是單胎，跟人更接近。”結果，因子宮太深難以達到損傷部位，羊的實驗首先失敗。接著失敗的是牛。“實驗發現牛不孕是因為子宮內膜太厚，與人的不孕原因相反。”最終，大型動物實驗還是在豬身上獲得了成功。

　　到臨床實驗階段，難題又出現了：子宮內膜再生，需在特製的紙片狀支架材料上，滴上病人自體骨髓幹細胞，再放進子宮內。而人類子宮宮頸口僅6毫米孔徑，怎麼把材料放進去再展開？合作醫院的臨床專家想出了辦法，把“紙片”卷成細圓筒插入後，用導尿管充水，就可以展開成球狀貼住子宮壁了。

　　2013年至今，11例參與臨床實驗的患者已有6人懷孕，其中3人産下健康寶寶，其餘3人待産。“這個課題是醫院提出的，手術中技術難題也是他們解決的。這説明，再生醫學的發展，需要科學家與醫生的緊密協作。”戴建武説。

　　中國科學院“幹細胞與再生醫學研究”戰略先導專項支援了一大批幹細胞與再生醫學研究課題，如神經、心肌、骨、子宮內膜等重要組織的再生，以及幹細胞治療艾滋病、肝病、帕金森病等重大疾病的研究。

　　“目前關係人民健康問題的幾種重大疾病，再生醫學都可能提供解決方案。”中科院動物研究所副所長周琪表示，再生醫學需要多專業人才的合作，“我國在大團隊合作攻克重大項目上有獨特優勢，理應在幹細胞領域獲得更大突破，形成中國品牌”。

　　基礎：

　　全新領域大有作為

　　幹細胞的研究歷史並不短，歐美國家數十年前就在研究幹細胞，早在1968年就開始了首例臨床應用。但現代幹細胞技術的幾個關鍵突破都是在近10幾年內獲得，所以，幹細胞是一個老名詞，也是一個新領域。

　　“我國對幹細胞的成規模研究，大約也就10來年的歷史，但這10來年進步非常大。”中科院院士、同濟大學校長裴鋼説，近10年來，973計劃、863計劃、重大新藥創制專項、國家自然科學基金等國家級的項目裏均設置了幹細胞方向。近10年間，我國幹細胞研究人員增長近16倍，年發表論文數增長近17倍，論文總數僅次於美國位居世界第二，專利排名位居世界第三。

　　周琪也深有同感。他2003年從法國留學歸來。“剛回國時，法國實驗室水準高高在上，連實驗室用的試劑都要從法國捎。現在，我們比原有水準高很多，甚至會讓法國人感到羨慕。這種轉換發生得非常迅速。”

　　回國10多年間，周琪團隊取得多項世界級成果。他們曾用iPS細胞培育出多只具有繁殖能力的小鼠，這是人類歷史上首次從非胚胎來源的細胞中獲取的生命。此前，各國科學家一直無法證明iPS細胞能夠像胚胎幹細胞一樣發育成完整健康的動物，這些小鼠漂亮地終結了大家對iPS細胞多功能性的質疑。周琪團隊發表在《自然》雜誌的這項成果，被《時代週刊》評為2009年世界醫學十大突破，並在今年年初獲得國家自然科學獎二等獎。此外，他們還開發出獲得人類胚胎幹細胞係的新方法，發現了能快速判斷幹細胞發育能力的分子標記，這些都是世界領先的突破。

　　現任中科院廣州生物醫藥與健康研究院院長的裴端卿研究員，在國內率先建立了iPS技術平臺，為我國在該領域的發展起到了引領作用。

　　早期研究中，iPS細胞誘導效率低、成功率不高是最大瓶頸。裴端卿團隊的兩個基礎發現，將iPS細胞的成功率大幅度提高，並對iPS技術的完善與疾病治療具有指導意義——

　　第一個發現是在培養基中加維生素C能大幅度提高成功率。裴端卿説，研究其作用機理時，他們發現維C調控了組蛋白去甲基化和降低衰老基因水準。這個發現移除了世界iPS細胞誘導研究的重要“路障”。

　　第二個成果是揭示了體細胞逆轉為多能幹細胞的啟動機制。早期研究中，iPS起始細胞是間質成纖維細胞。“我以前一直研究細胞生物學，對細胞形態很敏感。在顯微鏡下觀看，發現成纖維細胞經過幾天后就變成上皮細胞的樣子。”裴端卿就此推測間質細胞先轉換為上皮細胞、再轉換為iPS的轉換規則。隨後的實驗不僅證實了這個規則，也為世界iPS研究開啟了新方向。

　　“一個成纖維細胞要變成上皮細胞再變成iPS細胞，為什麼不直接讓上皮細胞變成iPS細胞？”依據這個原理，裴端卿團隊作了很多嘗試，比如將尿液中的上皮細胞成功轉化為iPS細胞再分化成牙齒細胞，或直接將尿液上皮細胞變成神經幹細胞。著名神經生物學家、美國科學院院士弗萊德·如斯提·蓋奇對此評論説：“這是幹細胞領域中的一大重要突破，尤其是利用病人尿液細胞在體外獲得具有增殖能力和體內外分化能力的神經幹細胞，在幹細胞領域具有重要的價值。”

　　面對未來，裴端卿充滿雄心：“這是一個很年輕的領域，也是最活躍的領域。非成熟領域的好處就是，我們可以跟發達國家站在同一起跑線，有彎道超車的可能。中國科學家在這個領域努力，肯定會有所作為。”

　　藍圖：

　　同舟共濟有容乃大

　　裴鋼把幹細胞的研究比作3個饅頭，並強調三者之間的協作。“基礎研究是第一個饅頭，轉化研究是第二個饅頭，應用研究是第三個。要想吃飽飯，3個饅頭一個不能少。”

　　這與周琪的“大樹論”異曲同工。

　　“幹細胞研究是一棵大樹，基礎原理研究是它的根系，核心技術突破是它的樹榦，最終的産品和治療方案就是它的枝葉和果實。”周琪説，“幹細胞研究是一個龐大課題，從基礎到技術、從材料到設備，都應該具備自主智慧財産權，所以也就應該吸收各專業的人才參與。”

　　不同專業的協作，讓重大成果時時涌現。最近的一個例子出現在今年3月5日，國際頂尖的幹細胞權威雜誌《細胞—幹細胞》用封面文章刊發重要成果，發現“RNA分子上m6A甲基化修飾”的形成受到microRNA的調控，並且參與促進誘導多能性幹細胞的形成。該成果由中科院動物所周琪、北京基因組所楊運桂和遺傳與發育所王秀傑3個研究組合作完成，整合了他們各自在幹細胞、RNA修飾和生物資訊學方面的研究優勢，是一個開創性突破。

　　參與幹細胞研究的團隊，來自生物、基因、奈米材料、近代物理、化學、力學、動物、藥物等多類研究所和一些臨床醫院。這樣龐雜的資源，要整合起來，顯然需要不拘一格的體制機制突破。

　　裴端卿負責的廣州健康院就出了這麼一個破格的例子。

　　2010年末，廣州健康院聘請的西班牙學者米格爾·艾斯特班被科技部批准擔任一個973項目的首席科學家，這是非華裔外國人首次成為中國重大科研項目的首席科學家。

　　“科學探索需要多樣化思維，引進各國人才有助於中國的強大。”裴端卿説，“科技部的支援，給我們開了創新的綠燈。”

　　這種充滿包容的協作精神，是我國幹細胞研究領域的“傳統特色”。

　　“幹細胞從2000年一路走來，有國家的大力支援，也有很多機制體制創新。”裴鋼回憶説，本世紀初，在國家重大科研項目較少時，幹細胞並未立項，是在其他項目名下獲得了資金和發展。“幹細胞早年並不是一個獨立的國家重大科學計劃，但發育生殖專家組一直都把幹細胞作為發育生殖的重要內容，在‘發育與生殖研究’這個重大計劃中容納了幹細胞的工作。”為此，裴鋼常笑稱自己是半路轉行的幹細胞“票友”。

　　裴鋼當時是發育生殖重大科學研究計劃專家組的組長，裴端卿、周琪等很多幹細胞研究專家，當年都是這個專家組的成員。當幹細胞研究與發育生殖研究計劃分開後，兩個研究計劃專家組的成員們也經常互相溝通。“每次開會都像回家一樣，大家非常高興地一起討論問題。”

　　“創新來自包容和團結。”作為中國幹細胞領域的創建者和領頭人之一，裴鋼對未來充滿信心，“判斷一個領域在科學上的發展前景，一是看該領域是否有大量年輕人進入，年輕人輩出的領域，就有前途、希望和成果；二是看該領域是否有寬闊胸懷，能否吸納不同專業學科的人才。中國幹細胞研究，吸納了大量不同學科背景的年輕人才，做到了同舟共濟、有容乃大，前景必將一片光明。”